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航天炉摘取煤化工行业皇西安卵子库冠上一颗明珠 “航天炉无烟粉
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  玖月壹零日,航天工程公司 了“航天炉无烟粉煤清洁高效转化技术”科技鉴定成果。经中国石油和化学工业联合会组织专家鉴定:该技术开发了国内首套自主研发的适用无烟粉煤的大型化粉煤水冷壁加压气化炉,并在晋煤集团华昱高硫煤洁净利用化电热一体化示范项目一期年产百万吨甲醇工程中成功应用,单台日处理干煤粉壹伍零零吨,自贰零壹捌年捌月打通全流程以来,实现了无烟粉煤的安全、清洁、高效转化和长周期稳定运行。该技术在无烟粉煤气化领域达到国际领先水平,建议加快推广应用。

  “航天炉无烟粉煤清洁高效转化技术”三大创新点

  鉴定组认为,航天炉无烟粉煤清洁高效转化技术主要创新点有三方面:

  壹

  研究了晋城无烟煤煤质气化特性,形成了该煤质气化特性数据库,开发了无烟粉煤的气化方案。航天工程公司建立了典型无烟煤煤质气化特性数据库,为项目的成功开车奠定了基础;开发出一套成熟的用于粉煤气化的煤质解决方案;为国内其他地区无烟煤清洁高效转化提供了基础数据和工程应用支撑。

  贰

  针对晋煤无烟煤反应特性和灰渣特性,建立了适用于无烟粉煤气化的仿真模型,开发了适用于无烟粉煤的气化炉和烧嘴,保障了烧嘴使用寿命,实现了高碳转化率和气化炉高效、稳定运行。针对晋煤无烟煤的特性,航天工程公司把气化室炉膛容积增大,以保证煤粉与气化剂的反应时间;开发出针对无烟煤气化的φ叁捌零零/叁捌零零型气化炉及气化烧嘴;改进烧嘴通道布置和喷口结构,延长了烧嘴寿命,确保了顺利挂渣排渣。

  叁

  针对无烟煤煤质的高灰、高灰熔点、低可磨指数特性,晋煤集团华昱公司航天炉装置开发了新型助熔剂,并首次将平盘磨应用于粉煤制备。针对无烟煤较高的灰分含量以及添加助熔剂,势必会增加合成气中的灰尘含量现象,航天工程公司与华昱公司一起开发出了合成气分级除尘系统;开发出“卧螺离心机+煤泥泵”新型细灰回用工艺系统,采用卧螺离心机脱水,煤泥泵输送,将全部细灰送至锅炉掺烧,充分利用细灰中的残余热量,而且工艺全程密闭,煤泥不落地,环境友好,实现了细灰的资源化高效利用。

西安卵子库  ▲航天炉吊装

  原化工部副部长,中国石油和化学工业联合会原党委书记、会长李勇武对“航天炉无烟粉煤清洁高效转化技术”给予了高度评价,他表示:“该技术的成功,标志着我国煤化工发展又前进了一步,这是煤气化技术发展过程中浓重的一笔。航天工程公司艺高人胆大,航天炉摘取了行业皇冠上的一颗明珠。”

  “航天炉无烟粉煤清洁高效转化技术”

  在晋煤华昱甲醇项目上成功应用

  航天工程公司针对无烟煤气化特性进行了大量研究工作,开发出一套用于粉煤气化的煤质解决方案。在无烟煤气化特性的基础上,成功开发无烟煤气化炉和烧嘴及其配套工艺技术,并在晋煤华昱甲醇项目得到应用。在此之前,无烟煤清洁高效转化技术基本无人问津。

  无烟粉煤的清洁高效大规模工业化应用是在山西晋煤华昱煤化工有限 公司,该项目由航天工程公司承担全厂设计。其高硫煤洁净利用化电热一体化示范项目一期年产百万吨甲醇工程项目,采用了四台φ叁捌零零/叁捌零零型航天炉,贰零壹捌年柒月壹伍日首台航天炉点火投煤成功,贰零壹捌年捌月壹捌日系统打通流程,产出合格甲醇。

  ▲晋煤华昱甲醇项目

  晋煤华昱董事长、总经理牛宏宽说:“在晋煤集团和社会各界的大力支持下,特别是得益于航天煤气化技术的支撑。华昱公司项目建设、试车投产非常顺利。贰零壹捌年捌月壹捌日打通流程一次投料试车成功,到年底近肆个月时间生产甲醇贰陆.贰万吨,实现销售收入陆.陆亿元,创造了当时国内单系列百万吨级大化工项目‘安全试车、最快投产、当年见效’的好成绩。贰零壹玖年项目实现了达产达效。贰零贰零年剔除贰月份疫情导致负荷降低的影响,叁-陆月份公司吨甲醇成本降至壹壹壹捌元,甲醇制造成本、完全成本均达到了晋煤集团化工板块最好水平。”

  ▲专家对晋煤华昱甲醇项目进行现场考核

  贰零贰零年捌月壹叁-壹陆日部分专家组成现场考核组对晋煤华昱甲醇项目的年产百万吨甲醇工程中的航天粉煤气化装置进行柒贰小时现场考核,取得优异的现场考核数据,所有指标,均达到或超过了设计值。

  鉴定组组长、中国氮肥工业协会理事长顾宗勤说:“无烟煤的利用一直是个难题,在全烧无烟粉煤方面,航天炉是第一个吃螃蟹的,几大难点都得以突破,形成了诸多创新点。同时用户单位晋煤华昱公司的运行指标优异,这对整个行业来说是很大的突破。”

  无烟煤清洁高效转化是块难啃的骨头

  航天炉给出了解决办法

  无烟煤是煤化程度最高的煤,从上世纪伍零年代到贰零壹零年前后,就一直是优质的化工原料煤,是固定床造气工艺的最优原料,但固定床单炉处理能力小、有效气含量低、有机物含量高、环保处理难度大,难以满足我国能源供应日益紧张的形势。

  ▲无烟煤

  替代原有工艺,实现无烟煤高效转化利用备受业界关注,新型无烟煤气化工艺面临四大难点:灰熔点高,着火温度高,需要较高的操作温度;灰分含量高,煤灰特性差,影响气化炉挂渣和稳定排渣;挥发分低、反应活性差,需要较长的停留时间;可磨性差,灰分含量高。

  正因如此,一直以来,无烟煤清洁高效转化是一块难啃的骨头。这个难题如何解决?如今,航天炉给出了解决办法。

  ▲航天工程公司

  航天工程公司(股票代码:陆零叁陆玖捌),隶属于中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院,专业从事煤气化技术及关键设备研发、工程设计、技术服务、设备成套供应及工程总承包。航天工程公司依托中国航天在运载火箭和液体火箭发动机研制、生产和试验方面积累的优势,应用于煤炭洁净高效利用领域,形成了拥有我国完全独立自主知识产权的“航天粉煤加压气化技术”,可广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制油、煤制氢、IGCC发电等多个领域。

   :方慧

  文稿:王涑

  图片:秦黎 田庄

  美编:冯妙然



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